李紅京 張巨森 韓少龍

【摘 要】文章對SQ3型切葉絲機進行自動控制模式研究，結(jié)果表明：只要數(shù)據(jù)充分，控制完善，SQ3型切葉絲機就可以實現(xiàn)自動和遠程控制;采用物料系數(shù)累積算法進行參數(shù)開發(fā)，SQ3型切葉絲機遠程和本地手、自動控制模式切換順暢;提高了煙草切烘絲線自動化程度，解決了整線遠程自動控制技術(shù)難題，該項技術(shù)可在行業(yè)推廣應用。

【關(guān)鍵詞】SQ3型切葉絲機;物料系數(shù);累計算法

【中圖分類號】TS43 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2021）04-0046-03

1 目的

切絲機[1]是煙草制絲生產(chǎn)線重要設備之一，也是應用比較廣泛、性能比較優(yōu)良的成熟設備之一。但是，切絲機自動控制中缺少自動調(diào)速技術(shù)手段，這就導致切絲機在實際應用中無法實現(xiàn)真正意義上的自動化控制，更談不上遠程操控。本文旨在通過一種物料系數(shù)累計算法的方式實現(xiàn)切絲機自動調(diào)速[2]功能，最終實現(xiàn)了切絲機遠程自動控制，解決了切絲機遠程操控的技術(shù)難題。

2 改進方法

2.1 切絲機生產(chǎn)能力計算基準值的確定

根據(jù)切絲機設計原理，其生產(chǎn)能力理論計算公式（1）如下：

G=60×B×W×H×n刀×P×ρ （1）

公式（1）中：G為生產(chǎn)能力，kg/h;P為刀片數(shù)量;B為切絲寬度，mm;W為刀門寬度，mm;H為刀門開度，mm;n刀為刀輥轉(zhuǎn)速[3]，r/min;ρ為物料容重[4]，kg/mm3。實際計算切絲機的生產(chǎn)能力時，需以現(xiàn)場實際生產(chǎn)能力為依據(jù)，通過類比計算得到，類比計算公式（2）如下：

設計生產(chǎn)能力=

要準確計算切絲機對某一種牌號煙葉的生產(chǎn)能力，可根據(jù)煙草生產(chǎn)企業(yè)在該牌號煙葉實際切絲過程的生產(chǎn)能力換算。例如，可取切絲機正常工作時在某一段時間內(nèi)的產(chǎn)量，并記錄這段時間內(nèi)刀門開度、刀輥轉(zhuǎn)速，通過這些參數(shù)可計算出切絲機在某一刀門開度、某一刀輥轉(zhuǎn)速下特定物料容重的生產(chǎn)能力。

下面舉例說明實驗數(shù)據(jù)應用和物料系數(shù)累計算法原理，數(shù)據(jù)見表1。

以上計算表示切絲機在切絲寬度為1 mm，刀門開度為105 mm，刀門寬度為400 mm，刀片數(shù)量為8把，刀輥轉(zhuǎn)速為400? r/min時，實際工藝流量為5 300 kg/h，其生產(chǎn)能力為4 818 kg/h，將以上數(shù)據(jù)輸入表1，就可計算出某一品牌下特定物料的容重。

2.2 切絲機實際生產(chǎn)過程物料容重值和轉(zhuǎn)速控制

生產(chǎn)初期，根據(jù)公式（1）G=60×B×W×H×n刀×P×ρ，有了生產(chǎn)能力設定值G和物料容重，即可算出刀棍轉(zhuǎn)速設定值，從而實現(xiàn)刀棍轉(zhuǎn)速的自動調(diào)整。

同時，在生產(chǎn)初期，利用生產(chǎn)能力和刀棍轉(zhuǎn)速實際值，利用公式（1）原理計算出當前物料的瞬時容重，參見公式（3），采用五分鐘及時修正法進行瞬時容重值的累積均值計算：

公式（3）中：ρ為當前物料瞬時容重，kg/mm3;B為切絲寬度，mm;W為刀門寬度，mm;H為刀門開度，mm;G為生產(chǎn)能力實際值，kg/h;n刀為刀輥實際轉(zhuǎn)速，r/min;P為刀片數(shù)量。

2.3 改進過程

具體實施過程如下。

（1）硬件改造，切絲機加裝網(wǎng)卡，實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)功能。

（2）設計、編制上位機控制平臺，設計所需控制參數(shù)。

（3）PLC控制模塊改進。

（4）根據(jù)實際生產(chǎn)寫實數(shù)據(jù)，進行參數(shù)確定和生產(chǎn)過程控制。

我們對多品牌切絲實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行了統(tǒng)計寫實，并依據(jù)上述理論累計計算出相應物料容重值，見表2和表3。

以上寫實數(shù)據(jù)計算出的物料容重值作為相應品牌物料容重基值，實際生產(chǎn)時以此為基準，代入公式（1）進行生產(chǎn)初期的生產(chǎn)能力計算和刀棍轉(zhuǎn)速控制。

程序設計為開車后，程序自動每秒計算一次值，5 min后計算平均值，用當前物料實際容重累計均值代替基準值，代入刀棍轉(zhuǎn)速計算公式計算出所需刀棍轉(zhuǎn)速，進入刀棍轉(zhuǎn)身的過程生產(chǎn)控制。

3 改進效果

改進后，切烘生產(chǎn)線自動化程度得到大幅提高，整個切烘絲生產(chǎn)實現(xiàn)了中控操作[5]，切絲機手、自動和遠程本地控制模式切換順暢，刀棍轉(zhuǎn)速控制精準，切絲流量穩(wěn)定，同時實現(xiàn)了切絲流量和后道工序的烘絲流量相匹配，批次生產(chǎn)停頓次數(shù)也由原來的10多次降低到1次以下，產(chǎn)品質(zhì)量得到明顯提高。該項技術(shù)可在整個煙草生產(chǎn)行業(yè)制絲線推廣應用。

參 考 文 獻

[1]陳雪梅，王英立，文武.TOBSPIN型切絲機加工控制原理及其主要特征[J].技術(shù)與市場，2014，21（2）：36-

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[2]卞斌.變頻自動調(diào)速系統(tǒng)運用[J].新疆有色金屬，2015，

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[3]徐鵬.TOBSPIN切絲機和SD504切絲機的對比分析[J].中國設備工程，2018（6）：148-149.

[4]侯善策，王佳銳，張朋月，等.堆肥物料容重、溫度對頻域反射傳感器檢測模型的影響[J].農(nóng)機化研究，2021，

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[5]李文裴，孫立軍，孫長俊.對中控操作及控制方法的思考[J].水泥，2016（10）：66-67.